1. resolución de problemas con computadoras - …€¦ · instrucciones que se suministran a la...

Luis Rodríguez Baena ([email protected])

Universidad Pontificia de SalamancaEscuela Superior de Ingeniería y Arquitectura

Fundamentos de Programación I

1. Resolución de problemas concomputadoras

Universidad Pontificia de Salamanca. Escuela Superior de Ingeniería y Arquitectura(CC) Luis Rodríguez Baena, 2012

2

Introducción al procesamiento de lainformación

Computadora = Sistema de procesamiento de la información.● Procesar datos de entrada para obtener una salida.

Un sistema informático estará formado por:● Hardware Parte física del sistema

• “Conjunto de los componentes que integran la parte material de un ordenador”

● Software: Suministra a la parte física las operaciones que debe realizar el sistema.

• “Conjunto de programas, instrucciones y reglas informáticas para ejecutarciertas tareas en una computadora”

Datos Ordenador Información

Entrada dedatos

Proceso(programa)

Salida deinformación


3

Hardware

Para poder realizar las instruccionessuministradas por el software, una computadoranecesita cumplir las siguientes funciones:● Proporcionar datos de entrada.● Devolver datos de salida.● Almacenar los datos suministrados o generados por el

sistema.● Ejecutar operaciones aritméticas y lógicas sobre los

datos.● Controlar y dirigir las operaciones que se realizan en

él.


4

Hardware (II)


5

Hardware (III)

El procesador (CPU).● Ejecuta y controla las operaciones que se realizan en el

ordenador.Solo puede realizar acciones muy simples (sumar, comparar,

mover datos), pero a gran velocidad.● Gestiona la entrada de información al sistema desde los

dispositivos de entrada, o el almacenamiento secundario,almacena la información en la memoria principal, la procesay la envía al almacenamiento secundario o a los dispositivosde salida.● Dos partes principales:Unidad de control.

○ Coordina las operaciones.Unidad aritmética y lógica.

○ Realiza las operaciones de procesamiento básicas.


6

Hardware (IV)

Dispositivos de entrada y salida.● ¿De donde viene la información con la que trabaja un programa? Puede partir de otros programas u otros sistemas informáticos. Puede ser proporcionada por el usuario del sistema mediante los

dispositivos de entrada.● Independientemente de la forma de proporcionar los datos (por

teclado, mediante un ratón, por un escáner, por voz, porgestos…) el mecanismo es similar. Cuando la CPU solicita información externa (lectura) se transforman los

estímulos de los dispositivos en un formato binario que pueda serinterpretado por la CPU y almacenado en la memoria central.

● Los datos procesados puede que necesiten ser interpretados porun humano. El proceso de salida se realiza de forma similar, pero inversa, al de

entrada:○ La información, en formato binario, se transforma a estímulos sensoriales

(imagen impresa o en la pantalla, sonido, movimiento, etc.).


7

Hardware (V)

Memoria central.● Existen distintos lugares donde almacenar información:

memoria ROM, memoria caché del procesador, registros delprocesador, almacenamiento temporal de dispositivosexternos (unidades de disco, CD o DVD, tarjetas gráficas).● Memoria central: memoria RAM.Memoria de gran capacidad que permite el acceso directo a los

datos a una velocidad razonablemente rápida.Almacena tanto los programas que se están ejecutando, como los

que éstos utilizan.Memoria volátil donde se guarda información temporal.Compuesta de celdas o palabras de compuestas por un número

de bits que depende del procesador.○ Cada vez que la CPU manda una orden de lectura o escritura en

memoria de lee o escribe una palabra.


8

Hardware (VI)

Almacenamiento secundario.● Inconvenientes de la memoria central:Capacidad limitada.Carácter volátil de la información.

● Necesidad de mecanismos que permitan almacenar grandesvolúmenes de información de forma permanente.● Normalmente se trata de soportes magnéticos u ópticos.● La información se organiza en forma de archivos con

información relacionada.Archivos de texto, bases de datos, gráficos, vídeos, programas de

ordenador.Esos archivos se transferirán total o parcialmente hacia o desde la

memoria central.


9

Software

Cualquier componente lógico de un sistema informático(programas, manuales, sistemas de ayuda, etc.).

En general hace referencia a los programas informáticos. El ordenador es una herramienta multipropósito.● Es lo suficientemente flexible para poder hacer cualquier cosa.● El software (los programas) determinarán las tareas que deben

hacer los componentes del sistema. Un programa es el conjunto de sentencias o

instrucciones que se suministran a la computadora (elhardware) para que realice una función.● Esas sentencias se describen en el programa mediante un

lenguaje de programación.


10

Fases en la resolución de problemasmediante ordenadores

La ingeniería de software propone una serie de fases que habrá queseguir para el desarrollo de un programa informático.

Ingeniería desistemas

Análisis derequisitos

Diseño

Codificación

Pruebas

Mantenimiento


11

Fases en la resolución de problemasmediante ordenadores (II)

Ingeniería y análisis del sistema.● El software siempre es parte de un sistema mayor. Se considera el sistema en su totalidad.

● El desarrollo de software comenzará estudiando todos losrequisitos de todos los elementos del sistema (sean o noinformáticos).● A partir de éstos se asignará un subconjunto al software.

Análisis de requisitos del software.● Estudia los requisitos necesarios para cumplir la

funcionalidad del problema.● Se realiza junto con el cliente y determina las características

básicas que debe cumplir.


12

Fases en la resolución de problemasmediante ordenadores (III)

Diseño.● Una vez se conocen los requisitos se estudiarán las partes constitutivas del

programa. Estructuras de datos necesarias.

○ Diseñar la información necesaria para resolver el problema. Arquitectura del software.

○ Diseñar los distintos componentes software necesarios (módulos) para resolver el problemay las relaciones entre ellos.

Detalle procedimiental.○ Diseñar los algoritmos de cada uno de esos componentes.

Codificación.● Transcripción de los resultados del diseño a un lenguaje de programación.

Pruebas.● Diseñar un conjunto de datos y tareas a realizar para probar la aplicación

antes de entrar en la fase de producción. Mantenimiento.● Modificaciones que debe sufrir la aplicación…

Bien por errores detectados en la fase de producción. Bien por nuevas necesidades de los clientes o cambios en los procesos productivos.


13

Fases en la resolución de problemas:Modelo de desarrollo resumido

Modelo de desarrollo resumido.● Análisis del problema.

Comprender la idea general de lo que debe hacer el problema. Definir el problema indicando los resultados que se quieren obtener (datos de salida) y

los datos que disponemos (datos de entrada).● Diseño del algoritmo

Proceso detallado de los pasos que hay que dar para convertir los datos de entrada enresultados.

● Implementación y pruebas. Traducción del algoritmo a un lenguaje de programación. Verificación del buen funcionamiento del sistema.


14

Análisis del problema

Definición de las tareas que debemos resolver. Un análisis simplificado del problema debería responder

a estas preguntas.● ¿Qué queremos obtener?

Especificación de los datos de salida. Es interesante también delimitar el formato o tipo de esos datos.

○ ¿datos numéricos? ¿una fecha? ¿una secuencia de caracteres?

● ¿De qué datos disponemos? Especificación de los datos de salida. También se debería delimitar su formato.

● ¿Cómo se convierten los datos de entrada en datos de salida? Una idea general de cómo procesar los datos de entrada para convertirlos en

salida. Ayudará a definir el futuro algoritmo del problema. Permitirá detectar carencias iniciales, como la ausencia de información relevante

para el proceso.


15

Análisis del problema (II)

Ejemplo 1.1● Se desea realizar un programa que permita multiplicar

dos números enteros positivos sin utilizar lamultiplicación.Datos de salida: El producto de los dos números que será también

un número entero positivo.Datos de entrada: Dos números. Se supone que se trata de dos

enteros positivos, aunque no se va a comprobar. En caso contrario elprograma no funcionaría. Proceso: Se deberá acumular el primero de los números de entrada

tantas veces como indique el segundo.


16

Análisis del problema (III)

Ejemplo 1.2.● Se desea realizar el programa de un terminal de punto de venta en el

que se irán introduciendo precios de artículos y la cantidad de unidadespara obtener el total de la factura. Datos de salida: El total de la factura, un número real. Datos de entrada: El precio del artículo y la cantidad de unidades vendidas

de cada referencia. El primer dato será real, mientras que las unidades seráun número entero positivo.

Proceso: Por cada referencia artículo se deberá acumular el subtotal delproducto.

Ejemplo 1.2.bis Datos de salida: El total de la factura, un número real. Datos de entrada: El precio del artículo y la cantidad de unidades vendidas

de cada referencia. El precio será un número real (estará en euros) y lacantidad un número entero positivo.

Datos auxiliares: El subtotal, un número real. Proceso: Por cada referencia artículo se deberá acumular el subtotal del

producto. El subtotal se calculará multiplicando el precio del artículo por lasunidades vendidas.


17

Diseño del algoritmoConcepto de algoritmo

Es necesario definir claramente los pasos que se debendar para convertir los datos de entrada en la salidarequerida.

Conjunto ordenado y finito de operaciones que permitehallar la solución de un problema.

Método y notación en las distintas formas del cálculo. Su ejecución no puede llevar ninguna decisión subjetiva. En el ámbito de la programación:● Secuencia detallada de instrucciones que debe ejecutar un

programa para resolver un problema.● Debe ser independiente:

Del lenguaje de programación. De la plataforma donde se ejecute.


18

Diseño del algoritmoCaracterísticas de los algoritmos

Un algoritmo debe ser:● Preciso: debe indicar el orden de realización de cada paso.● Definido: si se sigue dos veces con los mismos datos de

entrada, se deben obtener los mismos resultados.● Finito: si se sigue un algoritmo se debe terminar en algún

momento, es decir, debe tener un número finito de pasos. En general, describirá tres partes:● Entrada. Se suministran al algoritmo los datos a partir de

los cuales se desean obtener unos resultados.● Proceso. Esos datos son modificados mediante las

instrucciones que contiene.● Salida. Debe suministrar esa información procesada al

usuario o a otro programa que haga uso de ella.


19

Diseño del algoritmoRefinamientos sucesivos

La aproximación inicial al algoritmo se realiza medianterefinamientos sucesivos.● Descomposición del problema hasta llegar a las instrucciones

elementales que puedan expresarse en un lenguaje de programación.

Se expresan mediante un lenguaje de especificación de algoritmos. Ejemplo 1.3

● Calcular la longitud y el área de una circunferencia apartir del radio de la misma Datos de salida: La longitud y el área, dos números reales. Datos de entrada: El radio (r) de la circunferencia. Datos auxiliares: La constante π. Proceso: Una vez obtenido el radio de la circunferencia habrá que aplicar las

fórmulas de la longitud 2·π·r y el área π·r2.


20

Diseño del algoritmoRefinamientos sucesivos (II)

A partir del problema inicial, se descompone en acciones más elementales(subproblemas).● Esos subproblemas se podrán dividir a su vez hasta llegar a definir instrucciones

que puedan ser representadas en un lenguaje de alto nivel. Obtener, calcular, escribir son instrucciones elementales.

Obtener la longitud y el radiode la circunferencia

Obtener elradio (r)

Realizar loscálculos

Escribir losresultados

2 x π x r πx r 2 Escribir lalongitud

Escribir elárea


21

Diseño del algoritmoDescripción de algoritmos

La descripción de un algoritmo se puede hacermediante lenguaje natural.● Algoritmo del ejemplo 1.3.

1. Obtener el radio2. Calcular la longitud mediante la fórmula 2 x π x r3. Calcular el área mediante la fórmula π x r 2

4. Escribir la longitud5. Escribir el área


22

Diseño del algoritmoDescripción de algoritmos (II)

La descripción de un algoritmo se puede hacermediante lenguaje natural.● Ejemplo 1.4. Describir el algoritmo del ejemplo 1.1 (multiplicar 2 números).

1. Obtener el primer factor de la multiplicación2. Obtener el segundo factor de la multiplicación3. Acumular el primer factor al resultado de la multiplicación4. Si todavía no se ha acumulado el primer factor tantas veces

como indica el segundo, ir al paso 3. En caso contrariocontinuar en el paso 5

5. Escribir el resultado de la multiplicación


23

Diseño del algoritmoDescripción de algoritmos (III)

Ejemplo 1.5.● Describir el algoritmo del ejemplo 1.2 (calcular el

precio total de una compra).1. Obtener el precio del producto2. Obtener el número de unidades vendidas de ese producto3. Multiplicar el precio del producto por las unidades para calcular el

subtotal4. Acumular el subtotal al total5. Si hay más productos ir al paso 1. En caso contrario continuar en el

paso 66. Escribir el total de la venta


24

Diseño del algoritmoVerificación y tabla de seguimiento

Aunque la prueba final del algoritmo se harádespués de la codificación, en la fase de diseñotambién es posible realizar pruebas informales.

La tabla de seguimiento es una herramienta quepermite probar el algoritmo sobre el papel.

Consiste en una tabla con todos los datos queintervienen en el programa.● Se proporcionarán datos de entrada ficticios. Puede ser conveniente coger situaciones límite.

○ Datos extremos, situaciones en las que nos figuremos que elprograma puede fallar.

● Se irá siguiendo el algoritmo paso a paso y anotando susresultados.


25

Diseño del algoritmoVerificación y tabla de seguimiento (II)

Los algoritmos 1.4 y 1.5 presentan una indefinición.● Es un error presuponer que el valor inicial del producto o

del total sea 0. Esto no ocurre en todos los lenguajes.

● Con los mismos datos de entrada no siempre saldrán losmismos resultados: no están definidos

Instrucciones Variables del algoritmo Observaciones

factor 1 factor 2 producto

1. Obtener el primer factor 2 Se quiere hacer la prueba con 2x 3

2. Obtener el segundo factor 3

3. Acumular el primer factor al producto ?

¿Cuánto vale producto? Noestá determinado,dependiendo del lenguaje elresultado puede serimprevisible

…


26

Diseño del algoritmoVerificación y tabla de seguimiento (III)

Ejemplo 1.4 (vesión modificada).● Describir el algoritmo del ejemplo 1.1 (multiplicar 2

números).1. Poner el producto de la multiplicación a 02. Obtener el primer factor de la multiplicación3. Obtener el segundo factor de la multiplicación4. Acumular el primer factor al producto de la multiplicación5. Si todavía no se ha acumulado el primer factor tantas veces como

indica el segundo, ir al paso 4. En caso contrario continuar en elpaso 6

6. Escribir el resultado de la multiplicación


27

Diseño del algoritmoVerificación y tabla de seguimiento (IV)


factor 1 factor 2 producto

1. Poner el producto de la multiplicación a 0 0

2. Obtener el primer factor 2 Se quiere hacer la pruebacon 2 x 3

3. Obtener el segundo factor 3

4. Acumular el primer factor al producto 2 Se ha acumulado 1 vez

4. Acumular el primer factor al producto 4 Se ha acumulado 2 veces

4. Acumular el segundo factor al producto 6 Se ha acumulado 2 veces

6. Escribir el resultado del producto Se escribe 6


28

Diseño del algoritmoVerificación y tabla de seguimiento (V)

Ejemplo 1.5.● Describir el algoritmo del ejemplo 1.2 (calcular el

precio total de una compra).1. Poner el total del producto a 02. Obtener el precio del producto3. Obtener el número de unidades vendidas de ese producto4. Multiplicar el precio del producto por las unidades para calcular el

subtotal5. Acumular el subtotal al total6. Si hay más productos ir al paso 2. En caso contrario continuar en el

paso 77. Escribir el total de la venta


29

Diseño del algoritmoVerificación y tabla de seguimiento (IV)


precio unidades subtotal total ¿Más?

1. El total del producto a 0 0

2. Obtener el precio del producto 15

Se compran dosunidades del primerproducto a 15 euros

cada una

3. Obtener el número de unidades 2

4. Multiplicar el precio del productos porlas unidades para calcular el subtotal 30

5. Acumular el subtotal al total 30

6. ¿Hay más productos? si

2. Obtener el precio del producto 10,5Se compran tres

unidades del segundoproducto a 10.5 euros

cada una

3. Obtener el número de unidades 3

4. Multiplicar el precio del productos porlas unidades para calcular el subtotal 31,5

5. Acumular el subtotal al total 61,5

6. ¿Hay más productos? no

7. Escribir el total de la venta Se rescribe 61,5


30

Implementación y pruebas

Constituye la tercera fase del desarrollo de unprograma.

La fase de diseño del algoritmo da comoresultado los pasos que debe seguir elordenador.

Es necesario codificar ese algoritmo.● La codificación implica traducir esos pasos a un

lenguaje de programación.

El programa resultante deberá ser verificadomediante juegos de ensayo o de prueba.


31

Implementación y pruebasLenguajes de programación

Objetivo: permitir que las personas (losprogramadores) indiquen al ordenador los pasosque se deben seguir.

El lenguaje de programación proporciona la sintáxisy reglas semánticas que definen el programa.

Se componen de:● Conjunto de símbolos sobre el que se define el léxico

(vocabulario) del lenguaje.● Conjunto de reglas (sintaxis) que sirven para la

construcción de instrucciones correctas del lenguaje,también llamadas sentencias o proposiciones.● El compilador asocia a cada sentencia un significado

(semántica) que constituirán las instrucciones que realiza elordenador..


32

Lenguajes de programaciónClasificación según su nivel de abstracción

El nivel de abstracción de un lenguaje indica su cercaníacon la máquina.● Cuando más lejano a la máquina más abstracto.

Según su nivel de abstracción los lenguajes se puedeclasificar en:● Lenguajes de bajo nivel Lenguaje máquina

○ Para algunos autores no estaría dentro de esta categoría y tendría una categoría propia. unlenguaje de bajo nivel y su .

● Lenguajes de alto nivel. Constituyen la mayoría de los lenguajes utilizados en la actualidad (C, C++, Java, etc.).


33

Lenguajes de programaciónClasificación según su nivel de abstracción (II)

Lenguaje máquina● Escritos en instrucciones directamente inteligibles por el ordenador. Las instrucciones están formadas por secuencias binarias (0 y 1).

○ Por ejemplo, sumar dos números almacenados en memoria y guardarlo en otraposición de memoria podría expresarse como: 000000 00001 00010 00110100000− Dónde los 6 primeros bits expresarían el orden de la instrucción, los cinco siguientes la

primera posición de memoria, los otros 5 la segunda posición de memoria de entrada, loscinco siguientes la posición de salida y los 6 último el código de la operación

Ventajas:○ No precisan ningún tipo de traducción○ En ocasiones, pueden ser más eficientes que otros lenguajes (mayor velocidad y

menor ocupación).

Inconvenientes:○ Totalmente dependientes de la máquina donde se ejecutan.○ El número de instrucciones es muy limitado.○ Gran dificultad de escritura y depuración.

● En la actualidad los inconvenientes superan a las ventajas.


34

Lenguajes de programaciónClasificación según su nivel de abstracción (III)

Lenguaje ensamblador (assembly language).● Sustituye las instrucciones máquina por instrucciones

nemotécnicas. Por ejemplo, para sumar dos números la instrucción podría ser algo

similar a:○ ADD AX,BX, para sumar los números contenidos en AX y BX.○ MOV al, 61h, para mover a al el valor 61 en hexadecimal.○ JUMP seccion, para saltar a la instrucción situada en sección.○ …

● Ventajas: Rapidez de proceso por su cercanía con la máquina. Poca ocupación de memoria.

● Desventajas. Requiere traducción a lenguaje máquina.

○ Un programa llamado assembler se encarga de traducirlo a lenguaje máquina. Dependiente de la máquina donde se ejecutan. Dificultad de desarrollo y depuración.

● Su uso ha quedado limitado a aplicaciones que necesitan uncontrol muy fuerte del hardware o en las que el espacio dealmacenamiento es crucial.


35

Lenguajes de programaciónClasificación según su nivel de abstracción (IV)

Lenguajes de alto nivel.● Traducen varias instrucciones máquina a sentencias similares al

lenguaje humano.● Ventajas: Independientes de la máquina. Facilidad de aprendizaje y depuración. Al no depender de la máquina los programas escritos en un lenguaje de

alto nivel se pueden ejecutar en distintos procesadores: portabilidad. Reducción de costes en la programación.

● Inconvenientes: Necesidad de traducción. En principio, menos eficientes tanto en velocidad como en ocupación en

memoria.● Los inconvenientes actualmente no tienen mucho peso por el

incremento de la velocidad de los ordenadores y de la capacidadde almacenamiento.


36

Lenguajes de programaciónClasificación según su generación

Primera generación de lenguajes.● Lenguajes poco desarrollados, cercanos a la máquina.

Lenguaje máquina.

Segunda generación de lenguajes.● Lenguajes simbólicos que sustituyen las instrucciones en código máquina por símbolos nemotécnicos:

lenguaje ensamblador Tercera generación de lenguajes.● Primeros lenguajes de alto nivel.● Utilizan estructuras de datos abstractas (vectores) y un conjunto de instrucciones para

gestionar el flujo de ejecución del programa. Cobol, Fortran, Basic, Algol.

● A partir de los años 70. Utilizan tipos de datos de forma consistente y permiten la definición de tipos de datos propios. Permiten asignación dinámica de memoria. Primeros lenguajes orientados a objetos.

○ Pascal, C, C++, SmallTalk, Java.

Cuarta generación de lenguajes.● Enfocados a usos específicos: manejo de bases de datos (SQL, Natural), generadores

de informes (Crystal Reports), lenguajes de animación (ActionScript), etc.


37

Lenguajes de programaciónClasificación según el paradigma utilizado

Según el paradigma utilizado.● Lenguajes imperativos.

El programa es un conjunto de instrucciones que indican al ordenador cómo realizar una tarea.○ Pascal, Cobol, C, Fortran, etc.

● Lenguajes declarativos. En lugar de utilizar órdenes, se “declaran” condiciones, proposiciones, afirmaciones,

restricciones, ecuaciones o transformaciones que describen el problema y detallan su solución. Sentencias que indican qué es lo que se quiere hacer. Lenguajes funcionales o lógicos.

○ Lisp, Haskell, Prolog.

● Lenguajes orientados a objetos. El objeto englobaría los datos y las instrucciones para manejarlos. El programa consistiría en el envío de mensajes a objetos que reaccionarían ejecutando las

instrucciones.○ C++, Java, SmallTalk, etc.

C sería un lenguaje de alto nivel, de la tercera generación de lenguajes yque sigue el paradigma imperativo.


38

Lenguajes de programaciónTraductores del lenguaje

El ordenador sólo entiende códigos binarios. Cualquier lenguaje distinto del lenguaje máquina precisa

de un proceso de traducción para que pueda serinterpretado por la CPU del ordenador.


39

Lenguajes de programaciónTraductores del lenguaje: interpretes

Toma el programa fuente, lo traduce y lo ejecuta.● Cada vez que se ejecuta el programa es necesario realizar el proceso de

traducción. El proceso traducción-ejecución se realiza línea a línea. Los errores del programa aparecen de forma interactiva mientras se está

ejecutando el programa.


40

Implementación y pruebasTraductores del lenguaje: compiladores

Traducen el programa fuente y obtienen el programa objeto.● No ejecutan, sólo traducen el programa fuente.● Una vez traducido pueden ejecutarse sin necesidad de volver a traducir.


41

Lenguajes de programaciónInterpretes vs. compiladores

Un programa compilado se ejecuta más rápido que uno interpretado. En un programa interpretado la depuración (corrección de errores) es más simple e

interactiva. La aplicaciones profesionales y comerciales utilizan lenguajes compilados. Los lenguajes interpretados se han utilizado en la fase de desarrollo de un proyecto, en la

enseñanza de la programación o en aplicaciones científicas o académicas. El uso de un compilador precisa de tres programas distintos:

● Un editor de textos.● Un compilador● Un enlazador.● Los entornos de programación integrados (IDE, integrated development environment)

solucionan este problema. Los IDE también solucionan las dificultades de depuraciónde los lenguajes compilados

Resurgir de los lenguajes interpretados (lenguajes de script). Otros modelos de compilación.

● Máquina Virtual Java (JVM)● Compilación just in time de la plataforma .NET.


42

Lenguajes de programaciónEjemplo de compilación en C

Se ejecuta el compilador de C(en este caso lcc).

Mediante un editor de texto (por ejemplo el bloc de notas de Windows) se edita elprograma fuente (holamundo.c).


43

Lenguajes de programaciónEjemplo de compilación en C (II)

Es necesario volver abrir el editor de texto para corregir el error.

Si existen errores, el compilador los indica (en este caso falta un punto y comaen la línea 5).


44

Lenguajes de programaciónEjemplo de compilación en C (III)

Se enlaza el programa objeto con el linker (en este caso lcclnk).

Se vuelve a compilar, si no hay errores, genera el programa objeto(holamundo.obj).


45

Lenguajes de programaciónEjemplo de compilación en C (IV)

Por último, se ejecuta el programa y se obtienenlos resultados.


46

Herramientas de programaciónDiagramas de flujo

Ya se han descrito algoritmos utilizando lenguaje natural, pero… El lenguaje natural es ambiguo.

● Las herramientas de programación permiten describir los algoritmosde forma más precisa, normalizada y estándar. Diagramas de flujo. Pseudocódigo. …

Diagramas de flujo.● Herramienta gráfica que representa el flujo de información a lo largo de la

ejecución del programa.● Utiliza cajas con formas estandarizadas para representar las instrucciones.● Las cajas están conectadas por flejas que muestran el flujo de la

información a lo largo del algoritmo.


47

Herramientas de programaciónSímbolos utilizados en los diagramas de flujo

Terminal. Indica el comienzo y el final del algoritmo. Las palabras “inicio” y“fin” indicarán de que se trata

Proceso. Cualquier tipo de operación que pueda originar un cambio devalor, formato o posición de la información almacenada en memoria.

Entrada/Salida. Representa cualquier carga de datos desde el exterior a lamemoria (desde teclado, disco, o cualquier otro dispositivo de entrada) o lasalida de información a cualquier dispositivo de salida (impresora, pantalla,disco)Decisión. Implica una ruptura en el flujo lineal de la información a lo largodel diagrama. Uno de los vértices del rombo indicará la entrada de informa-ción. El texto contenido en el rombo contendrá algún tipo de pregunta sobrela que se tomará la decisión. El resto de vértices representan las distintassalidas. Se tomará una u otra salida en virtud de la respuesta a la expresióncontenida en el círculo. Cada salida estará etiquetada con alguna de lasrespuestasLlamada a un módulo. Llama al módulo identificado por la etiqueta delsímbolo (véase Tema 4)

Conector en página. Une distintas partes del diagrama dentro de la mismapágina física donde se encuentra el diagrama. Una etiqueta indicará lasdistintas partes que conecta.Conector fuera de página. Une distintas partes del diagrama dentro de lasdistintas páginas sobre las que se desarrolla el diagrama. Una etiqueta indi-cará las distintas partes que conecta.


48

Herramientas de programaciónEjemplos de diagramas de flujo

Inicio

Poner el resultadode la

multiplicación a 0

¿Se ha acumulado el primerfactor tantas veces como indica el

segundo factor

Obtener elsegundo

factor

Obtener elprimerfactor

Acumular elprimer factor al

resultado

No

Si

Escribir elresultado de lamultiplicación

Fin


49

Herramientas de programaciónPseudocódigo

Método de especificación de algoritmos similar a un lenguaje deprogramación de alto nivel.

un pseudolenguaje de programación, nacido, no para su proceso decompilación y ejecución en un ordenador, sino para la descripción dealgoritmos.

Ventajas:● Al tratarse de una herramienta no gráfica es más fácil de realizar y, sobre todo, de

modificar los posibles errores que tuviera.● Su similitud con un lenguaje de programación hacen que el paso de la fase de

diseño a la de codificación sea extremadamente fácil.

Un algoritmo descrito mediante un pseudocódigo estaría formado por unaserie de sentencias formadas por palabras reservadas, variables, constantesy expresiones escritas con una sintaxis propia.● En la Universidad Pontifica hemos desarrollado el Lenguaje de especificación de

algoritmos UPSAM 2.1 que será el que utilizaremos.


50

Herramientas de programaciónPseudocódigo

iniciototal 0repetirleer(precioProducto)leer(unidadesProducto)subtotal precioProducto * unidadesProductototal total + subtotal

hasta_que no haya más productosescribir(total)

fin

inicioproducto 0conta 0leer(primerFactor)leer(segundoFactor)repetir

producto producto + primerFactorconta conta + 1

hasta_que conta = segundoFactorescribir(producto)

fin


51

Ejercicios

Hacer el análisis y el diseño del algoritmo para lossiguientes problemas:1. Convertir una cantidad de pesetas a euros.2. Convertir una cantidad en cualquier divisa a euros.3. Convertir una serie de cantidades en cualquier divisa a euros.

El algoritmo deberá pedir distintas divisas con su nombre y tipo de cambio y ver sucorrespondencia en euros, hasta que el nombre de la divisa sea “fin”.

4. Buscar un número en la guía telefónica (en papel) a partir delnombre del abonado.

5. Calcular la velocidad de una serie de corredores en una pruebade atletismo de 1500 metros. Por cada corredor se introduciránlos minutos y los segundos del tiempo que ha realizado cadauno. Por cada corredor se escribirán los minutos, los segundos yla velocidad conseguida en kilómetros hora.

1. resolución de problemas con computadoras - …€¦ · instrucciones que se suministran a la...

Documents